论文部分内容阅读
焊接作为材料加工工艺之一,通常被安排在制造流程的后期或最终阶段,对产品质量和使用性能具有决定性的作用。正因为如此,在许多行业中,焊接被视为一种关键的制造技术。课题组目前已经研制出高性能的含Er铝合金产品,比如板材、线材等,在市场中已经占有重要地位。但是关于含Er铝合金的焊接性能方面还鲜有研究,因此本论文研究的主要内容就是含Er5083铝合金的焊接性能。 本文首先进行了含Er5183(即5E83)和含Er5A06(即5E06)焊丝的制备,经过配料、熔炼、浇铸、均匀化、热挤、拉拔等工序,成功的制造出两种配方的焊丝,并用其中的5E06焊丝进行后面的焊接试验。焊接工艺主要采用TIG焊对1.5mm厚冷轧态和退火态Er5083板材进行焊接,用Laser beam焊对Er5083冷轧态板材进行焊接。主要研究焊接工艺参数对Er5083合金焊接接头微观组织与力学性能的影响,分析焊接接头的细化与强化机理。 本文对TIG焊和激光焊的工艺参数进行了优化,冷轧态板材TIG焊的最佳的工艺参数是:焊接电流80A,焊接速度35mm/s,送丝速度70mm/s,接头最高拉强度和显微硬度达到母材的77％和64％;退火态的最佳工艺参数是:焊接电流60A,焊接速度35mm/s,送丝速度70mm/s。此时焊接接头最高拉强度是母材的73％。经过退火后,焊接接头的显微硬度有了大幅度的降低,整个焊缝的硬度都为母材的65％左右。两种接头的硬度最低值都出现在热影响区中。冷轧态板材的激光焊最佳参数是:功率2800W,.焊接速度35mm/s。抗拉强度平均值是母材抗拉强度的82.4％,焊缝中心的平均显微硬度是母材的65％。两个数据都比TIG焊的好一些。 通过两种接头的组织观察初步探讨了接头强度下降的原因,TIG焊两种状态板材焊接接头的硬度最低值都出现在热影响区中,这里的原始的纤维状组织被完全再结晶组织取代,形变强化作用消失,同时,初生的Al3Er第二相粒子在熔合线的尺寸比焊缝区的更大。而激光焊力学性能最薄弱的部位是焊缝中心区,主要原因是熔池凝固速度快,熔化温度高,提供了较高的过冷度,为晶粒形核和长大提供了足够的能量条件,加上第二相Al3Er粒子有利于非均质形核的共同作用,使得焊缝中心晶粒细化,焊接接头存在细晶强化的作用。但是焊缝区为快冷凝固组织没有任何的变形强化作用。